绕过人墙、半路转弯 怎么在世界杯踢出超帅“香蕉球”?******
又到了四年一度的世界杯
不知道大家是否还记得
2018届世界杯中
葡萄牙和西班牙相遇的小组赛
C罗在最后时刻力挽狂澜
踢出被解说员叹为
“翩若惊鸿,宛若蛟龙”的
“C型”任意球,扳平比分
被踢出的球为什么会迅速升降?
又为什么会“拐弯”呢?
首先我们来了解一下任意球
任意球是啥?
任意球是罚球的一种。它是一种在足球(或手球)比赛中发生犯规后重新开始比赛的方法。
任意球分两种:直接任意球,踢球队员可将球直接射入犯规队球门得分;间接任意球,踢球队员不得直接射门得分,球在进入球门前必须被其他队员踢或触及。判罚前场任意球后会使用一种泡沫喷剂划定球的摆放位置,以及人墙的站位,发任意球时需要用手触球,然后在裁判哨响后踢球。
香蕉球?能吃吗?
事实上,C罗踢出的这种任意球在足球比赛中并不少见。
在1997年,在巴西对法国的一场足球比赛中,巴西足球运动员Roberto Carlos,在没有通向球门的直接路线的情况下,从35米外开出一个任意球。他的射门使球飞过球员,并在快要出界的时候急转向左,砸入球门。
图源:网络 香蕉球图解
球的突然拐弯让在场球员,特别是法国守门员根本来不及反应。这个史上最漂亮,最具标志性和最违反物理学定律的任意球,被叫作“香蕉球”。法国物理学家对此研究了数年,终于用“马格努斯效应”解释了这个问题。
马格努斯效应
图源网络
当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时,在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象。这是流体力学中的一种现象。
图源:陕西师范大学物信院 马格努斯效应示意图
旋转物体之所以能在横向产生力的作用,是由于物体旋转可以带动周围流体旋转,使得物体一侧的流体速度增加,另一侧流体速度减小。
是不是听得云里雾里?
香蕉球轨迹
球在气流中运动时,如果其旋转的方向与气流同向,则会在球体的一侧产生低压,而球体的另一侧则会产生高压。运动员的用力方向朝右,所以足球逆时针旋转。拐点处足球左侧产生低压,右侧产生高压,这样就导致足球存在横向的压力差,并形成向左侧的力。
图源:NKPhysics
根据物理公式,距离越远,速度越慢,球偏离角度也就越大。因此,我们能看到在香蕉球运行的末尾时刻,会发生更剧烈的偏转,给守门员一个巨大的“惊吓”。
我也能踢出和C罗一样的球吗?
回到文章开头提到的C罗“力挽狂澜”的任意球,这一球不止踢出了上述“香蕉球”的概念,同时也混合了“电梯球”,即指大力踢出的足球,下落很快,像是从电梯上下坠,它实际上是高速飞行的足球受到重力和大雷诺数阻力下的运动轨迹。
图源: 中国物理学会期刊网 皮尔洛的“电梯球”
葛惟昆教授解释说:“踢出电梯球的一大关键要素,就是球的初始速度要快。”要踢电梯球,球的初始速度应该接近150公里/小时,没错,就是一辆车在高速公路上狂飙的速度。
图源:科学世界
研究人员在进行场景模拟时发现,要想让100公里/小时以上速度的任意球避开人墙(假定在距离约9米远的位置有5名身高1.8米的对方球员并排)成功射门,球离开地面时与地面的夹角必须控制在15°~17°之间,也就是仅有2°的精度范围(在距离球门25米的位置,踢出转速为每秒8转的侧旋弧线的情况)。
如果是足球,以每小时90千米的速度每秒旋转8转,球会在这个距离内弯曲3米以上。
图源见水印
而踢出弧线的关键在于,落脚点在偏离球心的位置,偏离球心的幅度越大,球的转速越快。有研究人员称,安德烈亚皮尔洛等优秀的任意球球员会使球的旋转轴倾斜角度大于侧旋,让马格努斯力倾斜向下发挥作用,从而踢出“球速快、大幅弯曲的同时又急剧下沉的”球路。
资料来源:科学世界、中国物理学会期刊、科技日报、天津科普说、NKPhysics
整理:董小娴
福建尤溪:“国家级制种大县”种粮户的致富经******
(新春走基层)福建尤溪:“国家级制种大县”种粮户的致富经
中新网三明1月19日电 (雷朝良 吴振湖)“现在对田地的利用越来越合理,我们也更快增收致富。”在福建省三明市尤溪县洋中镇后楼村纵横交错的阡陌之间,种粮户郑仁胜用脚踩了踩松软的田地,毫不费力就踩出一个深深的脚印。
“田跟人一样,都需要休息。”郑仁胜望着他流转来的50亩田地,若有所思。春节将至,正是农闲时节,他每年在田里收获两茬,这几个月准备让这些田休息休息。
说起一年来的收获,郑仁胜难掩心中的喜悦:“头茬种烟,收入34万元,二茬水稻制种,收入15.9万元。两茬加起来扣除田租、农资等能有20多万元纯收入。”
郑仁胜今年52岁,种粮20多年,但从事水稻制种才5个年头,一些技术细节还没掌握到位,“我家去年平均每亩才产水稻种子1750公斤,隔壁老曾家每亩达到了2500公斤,产量的提升空间还很大。”郑仁胜说,现在他对“藏粮于地,藏粮于技”的理解更加深刻了,来年他要再跟老曾比一比产量,同时为尤溪这个“国家级制种大县”做出自己的贡献。2022年,尤溪全县制种面积达到33458.6亩,产量740万公斤,产值1.05亿元。
“走,我带你去个地方!”郑仁胜神秘地领着记者,不一会儿来到村口的一处斜坡上。原来这里是村里的新型烤房集群,偌大的一个集群由98个拆装式轻钢保温结构密集式烤房组成,每个烤房至少可以管20亩烟田的烘烤。
“原来用煤烤烟,不仅是技术活、还是体力活,每隔两小时就要加一次煤,每次都弄得一身煤灰,而且每天晚上都要守在烤房边上。”郑仁胜说,现在的新型烤房改用生物质燃料烤烟,能够自动加料,而且还配备了“手机云烘烤”功能,用手机就可以控制烤房的温湿度,“躺着”就可以把烟烤好,省心省力、轻松干净。
据了解,新型烤房集群由村里的合作社统一建设管理,提高了利用率,还在顶上安装了光伏太阳能板,与光伏企业合作运营,增加了村财收入。
“目前这个烤房集群为全省最大,光伏顶棚的光伏利用面积达11500平方米,装机容量2148千瓦。仅光伏发电一项,就为村财增收了25万元。”后楼村党总支书记林城跟记者算了一笔账,与光伏企业按照3:1的比例投资收益,1个烤房每年按2000元的价格租给农户,整个烤房集群为村财增收近45万元。
据悉,2021年至2022年,尤溪县共新建453座密集式烤房,带动烟叶增产120万公斤,烟农收入增加5500万元、税收增加1200多万元,烟农户均增收4.7万元。
新的一年,郑仁胜打算用上有机肥和微量元素更好地涵养田地,种出更好的庄稼。“现在国家的支持力度越来越大,庄稼的品种越来越好、加工工艺越来越先进,只要我们勤快点、努力点,日子就会越有奔头。”郑仁胜乐呵呵地说。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)